Masterarbeit CycleExpoLAB - Berlin Johannisthal

CycleExpoLAB

Revitalisierung eines Industriedenkmals Masterthesis SoSe 2020 Kilian Müller

CycleExpoLAB

Revitalisierung eines Industriedenkmals

Blick vom Landschaftspark

Entwurfsgebiet Das Areal ist Teil des bestehenden Siedlungsgebiets am nordwestlichen Rand des Landschaftsparks Johannisthal.

Auf dem etwa 21 Hektar umfassenden Gelände existiert ein umfangreicher Gebäudebestand.

Der westliche Teil umfasst die denkmalgeschützte Gesamtanlage mit dazugehörigen Baudenkmalen.

Die heute noch existierenden Gebäude stammen überwiegend aus den Jahren 1913 und 1920. Im Rahmen der Nutzung durch VEB Kühlautomat wurden seit Beginn der 1950er Jahre erhebliche bauliche Erweiterungen und Veränderungen vorgenommen.

Die Baustruktur ist insgesamt sehr heterogen, bestehend aus einer Vielzahl von eingeschos-sigen Hallen, Behelfsbauten und einzelnen zwei- bis viergeschossigen Gebäuden.

Auf Grund der Stilllegung des Standortes ist ein Großteil der Gebäude in einem desolaten Zustand. Derzeit werden einige wenige Teile der Gebäude und Hallen sporadisch genutzt, überwiegend stehen sie leer.

Das Gelände befindet sich im privaten Eigentum und wurde in den Jahren von 2001 bis 2003 an die Erben der früheren Besitzer rückübereignet.

Städtebauliches Konzept Zurzeit befindet sich der B-Plan in der Entwicklungsphase. Dieser nimmt sich das, nach einem Wettbewerb prämierte, städtebauliche Konzept der Freien Planungsgruppe Berlin zum Vorbild und wird in Zusammenarbeit mit der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Wohnen Berlin und der Eigentümer entwickelt. Dieser sieht eine Unterteilung in Gewerbe und allgemeines Wohnen vor. Gemäß dem Entwurf bleiben nur wenige Bestandsgebäude erhalten. Dazu zählt die Halle 4, deren Einbindung in das Konzept derzeit noch kontrovers diskutiert wird.

Bei der Eingliederung der Hallen 1 - 4 in das Umfeld beziehe ich mich auf den durch die Berliner Senatsverwaltung aufgestellten Masterplan von 2017. Allerdings berücksichtigt dieser nur die nördliche Halle 4. An dieser Stelle habe ich den Masterplan nachhaltig nachjustiert, um den Bereich des gesamten Ensembles aufzuwerten. Hierbei war mir eine einheitliche Kante durch Punktbauten zum Landschaftspark Johannisthal aber auch ein fließender Übergang zwischen dem Kiez und dem Park wichtig.

Berlin | Bezirk Treptow-Köpenick | o.M.

Bestandsbauten Halle 1 bis 4 Für die Produktion von Flugzeugen der Luftverkehrsgesellschaft LVG erfolgte von 1912 bis 1918 in mehreren Etappen die Errichtung der Hallen in den Abmessungen des heute noch vorhandenen Grundrisses.

Nach Einstellung der Produktion von Flugzeugen nach 1945 ging das Areal an den VEB Kühlautomat über. In dieser Zeit kam es zu einer wesentlichen Veränderung der baulichen Hülle der Aufsatz einer Glaskonstruktion für die Herstellung einer Kranbahn. In dieser Periode wurden die Hallen auch in Richtung Osten verlängert und eine Verladeeinrichtung über das bestehende Anschlussgleis errichtet. Damit wurde drastisch in die Struktur und die Fas-saden der Hallen eingegriffen, wodurch diese ein neues Erscheinungsbild erhielten.

Entwurf Für meinen Entwurf habe ich mich mit den Ansätzen von Cradle to Cradle beschäftigt. Cradle to Cradle ist ein in den 90er Jahren entwickeltes Designprinzip. „Es steht für Innovation, Qualität und gutes Design ... und beschreibt die sichere und potenziell unendliche Zirkulation von Materialien und Nährstoffen in Kreisläufen“. Dabei verliert der Begriff Müll seine herkömmliche Bedeutung, denn es gibt nachdem nur noch „nutzbare Rohstoffe“ aus unbedenklichen Materialien hergestellt.

Die Ansätze von Cradle to Cradle habe ich verfolgt um diese in meinen Entwurf zu integrie-ren, sowohl in der Nutzung, in der Konstruktion, also auch im Energiekonzept.

Das CycleExpoLAB soll ein Kreativort für die Integration und Verwirklichung verschiedener Ideen und gemeinsamen Handelns werden. Gleichzeitig sollen durch Veranstaltungen und wechselnde Ausstellungen diese Ideen wieder nach außen getragen werden. Experten und Menschen aus dem Umfeld leben, nutzen, entwickeln und publizieren gemeinsam in einem ästhetisch ansprechenden Ambiente das Bewusstsein für Nachhaltigkeit, Langlebigkeit und Wiederverwendbarkeit.

Bezirk Treptow-Köpenick | Stadtteil Johannistal | o.M. Schwarzplan M 1. 10 000

Geschichte Entwurfsort und Bestandsbauten Eröffnung Flugplatz Johannisthal

1. Bauabschnitt

2. Bauabschnitt

3. Bauabschnitt

Abb. 1

26. September 1909

1912

1913

1914 - 19

1914

Abb. 2

Nutzungkonzept

Wohnen öffentliche Zwecke Gewerbe

Handwerk

Ausstellung

Food-Market

Austausch

FAB-Lab

Veranstaltung

Coworking Werksätte Universitäts-Campus (HU, HTW Berlin)

Forschung

Nutzung Umgebung M 1. 10 000 Gewächshaus

Wissehnschafts- und Technilogiepark Forschungsinstitute Medienstadt

Textil

Pflanzen

Farbe

Textilmanufaktur

Herstellung

Nährstoffe

Fahrradmanufaktur

Produktion

Aufbereitung

Nutzung

Nutzer

Rückgabe

S-Bahn

Metalwerkstatt

Tischlerei

Rückführung

Wissenschafts- u. Technologiestandort M 1. 20 000

Straßenbahn Bus Herstellung nachhaltiger Produkte

Regio

Verkauf

Holzproduktion

Reparatur/Änderung Produktion

Sägespäne für das Gewächshaus

Holzmanufaktur

Nährstoffe

Food-Market

Abfall

Rücknahme Anbau

Kompost

Demontage

Hauptstraße

öffentlicher Nahverkehr M 1. 15 000

Lageplan M 1. 2 000

Nebenstraße Autobahn

Halle 4

Fuß- und Radweg

Halle 2

Halle 3

Halle 1

Straßennetz M 1. 15 000

Areal Stand 2020 M 1. 4 000

Areal Stand Masterplan 2017 (FPB) M 1. 4 000

Areal Stand Anpassung Masterplan M 1. 4 000

Abriss | Neubau M 1. 500 GSEducationalVersion

4. Bauabschnitt

5. Bauabschnitt

918

1950

L E E R S T A N D

6. Bauabschnitt

1959

nach 1959

seit 1996

GSEducationalVersion

Abb. 3

CycleExpoLAB - Revitalisierung eines Industriedenkmals | Masterthesis SoSe 2020 | Kilian Müller | Prof. Karl Plastrotmann - FG Baukonstruktion | Prof. Karen Eisenloffel - FG Tragwerksplanung

7. Bauabschnitt

2020

E

D

F

7,24

~142,00

C

C 11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

10,05

11,00

10,00

4,00

7,24

26,18

11,00

11,70

11,00

B

30,18

20,00

6,89

4,00

4,00

4,00

4,00

B

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

11,00

9,60

11,00

7,64

A

6,89

A

26,18

11,00

12,40

11,00

~150,00

D

F E

1. OG

2. OG

Grundriss EG | 1. OG | 2. OG M 1. 200 GSEducationalVersion

Schnitt C-C M 1. 200

Schnitt B-B M 1. 200

CycleExpoLAB - Revitalisierung eines Industriedenkmals | Masterthesis SoSe 2020 | Kilian Müller | Prof. Karl Plastrotmann - FG Baukonstruktion | Prof. Karen Eisenloffel - FG Tragwerksplanung

1

Zinkblech auf Trennlage strukturiert 0,7 mm Holzwerkstoffplatte 20 mm Pfette 60/100 mm dazwischen Holzfaserdämmung Dampfsperre Holzwerkstoffplatte 20 mm

2 Estrich flügelgeglättet

Stahlbeton mit Betonkerntemperierung

100 mm 200 mm

Schaumglasplatte Sauberkeitsschicht

3 Versorgungsschacht 4

150 mm 100 mm 600/900 mm

Gründach: Extensivsubstrat mit Vegetation Filterflies Drän- und Wasserspeicherelement Dichtungbahn (wurzelfest)

60 mm 25 mm

Dämmschicht Dampfsperre Kreuzlagenholz-Decke Trägerrost BSH

> 150 mm 160 mm 300/600 mm

5 Holzlamellen vertikal Lärche

Pfosten-Riegel-Fassade

Stütze BSH

100/100 mm 250 mm 300/600 mm

6

Pfosten-Riegel-Konstruktion Rahmenträger BSH, biegesteif Unterkonstruktion Holzlamellen Lärche

150 mm 400/100 mm 45/70 mm

a

b c

Energiekonzept

Netz PVT

Holzwerkstoffplatte

WP

+ Deckenlicht

nachhaltige Forstwirtschaf t

Ladestation

WP

Ausstellung

Holzrahmen + Holzfaserdämmung 30 cm

Food-Market

bis zu 3 Jahre: langsamme und schonden Trocknung an der Luft

WP

Akustikdecke + Zu- u. Abluft + Heiz- u. Kühlkapillarrohrmatten

WP Pflanzenkläranlage/ Zisterne

Handwerk

Schnitt F-F M 1. 50

Holzpfette 180/250 mm Fachwerkträger Stahl 12400/1580 mm Fachwerkstütze Kranbahn Stahl 1500/7200/34 mm Fachwerk Holz 120 mm Ausfachung Mauerwerk einschalig

Der filigrane Aufbau der Bestandshallen ließ mich zu dem Entschluss kommen, dass ein Haus im Haus Konzept die beste Lösung für eine flexible und nachhaltige Nutzung mit nur minimalen Eingriffen im Bestand ist. So dient die Bestandshülle als Pufferzone für die indivi-duellen Bedürfnisse der einzelnen Nutzereinheiten.

Zur Abdeckung der Grundversorgung dient ein kleines Biogas Blockheizkraftwerk (BHKW). Durch eine Betonkernaktivierung werden die Hallen temperiert. Ein Wärme-Kältenetz ver-sorgt die einzelnen Nutzereinheiten dezentral. Über Wärmepumpen können diese je nach Bedarf Energie entnehmen oder wieder abgeben.

Die Temperierung der einzelnen Boxen übernehmen in der Decke verbaute Kapillarrohrmatten. Versorgt wird das Wärme-Kältenetz über die auf dem Dach installierten Photovoltaik-Thermie-Module (PVT), welche sowohl Strom als auch Wärme erzeugen. Die überschüssige Wärme wird in einem saisonalen Flächenspeicher (E-Tank) unter der Bodenplatte gespeichert.

Die Be- und Entlüftung ist dezentral geregelt.

Das Regenwasser wird durch ein Rückhaltebecken in Form eines Teiches im Innenhof aufge-fangen. Durch spezielle Pflanzen wird dieses Wasser gefiltert und kann für das Gewächshaus oder in Form von Grauwasser wiederverwendet werden.

Veranstaltung

Holzstütze 20 x 20 cm

Brettsperrholzwand

WP

leimfrei verdübelt 25 cm werkseitige Produktion merhschichtige Massivholzelemente Lieferung vorgefertigte Wandelemente

Gewächshaus

Pfosten-Riegel-Konstruktion + Faltschiebesystem

Aufbauschema einer Box

WP saisonaler Erdspeicher

Wärme-/Kältenetz Stromnetz Wassernutzung

Forschung Biomasse-BHKW Grundversorgung

Luftaustausch (dezentral)

Stromspeicher

WP

GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

Schnitt A-A M 1. 200

Ansicht Nord M 1. 200

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Wärmepumpe

60

16

46

1

3 2,26

2

4

5

60

16

46

9,30

1

2

2,26

5,74

3

4

5

6

5,74

9,30

7

Fasadenschnitt M 1. 20

Konstruktion 1

Gründach: Extensivsubstrat mit Vegetation 60 mm Filterflies Drän- und Wasserspeicherelement 25 mm Dichtungbahn (wurzelfest) Dämmschicht > 150 mm Dampfsperre Kreuzlagenholz-Decke 160 mm Trägerrost BSH 300/600 mm

2 Unterspannung Zugstabsystem 3 Holzlamellen vertikal Lärche

Pfostenriegelfassade

Stütze BSH

100/100 mm 250 mm 300/600 mm

4 Hebefalttor

Holzlammellen vertikal Lärche

Stahlhohlprofil

7 100/100 mm 60/100 mm

5 Falttor Stahlrahmen

70/100 mm

6

Estrich flügelgeglättet Stahlbeton mit Betonkerntemperierung Schaumglasplatte Sauberkeitsschicht

7 Versorgungsschacht

100 mm 200 mm 150 mm 100 mm 600/900 mm

Das Konzept der Nachhaltigkeit findet sich in allen neuen Elementen im Entwurf wieder. Der größte Teil der neuen verwendeten Materialien ist Holz. Die neu hinzu6 gefügten Elemente sind durch eine einheitliche Handschrift erkennbar.

Das neue hölzerne Trägerrost, welches die neue Halle 3 überspannt, ist mit einem unter-spannten Zugstabsystem in Anlehnung auf das Bestandstragwerk konstruiert. Diese Kombination aus Holz und Stahl ermöglicht eine filigrane Ausführung der Konstruktion.

Die neu entstandenen Eingänge und Verbindungsgänge bestehen aus einer Holzrahmenkonstruktion. Verkleidet durch eine Glasfassade mit vorgehängten vertikalen Holzlamellen.

Die Arbeits- und Büroräume im Inneren der Halle sind als Boxen konstruiert, die damit au-tark von der Hallenumgebung mit Wärme und Energie versorgt werden.

Die Wandelemente der Boxen bestehen aus einer speziellen Brettsperrholzkonstruktion deren einzelne Schichten leimfrei verdübelt sind. Durch die einzelnen Schichten können die Dämmeigenschaften erhöht werden, im Gegensatz zu Vollholz. Durch das Konstruktionsprinzip können die Boxen flexibel auf- und abgebaut werden.

Quellen: Bestandspläne wurden freundlicherweise von der Unteren Denkmalbehörde Bezirksamt Treptow-Köpenick von Berlin zur Verfügung gestellt.

Abb. 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Flugplatz_Johannisthal#/media/Datei:Johannisthal_Konkurrenz-Fliegen_Programm_1909-09-26.png, Stand: 11.08.2020.

Abb. 2: https://de.wikipedia.org/wiki/Luftverkehrsgesellschaft_%28LVG%29#/media/Datei:LVG-Werbung.jpg, Stand: 11.08.2020.

Abb. 3: https://digital.zlb.de/viewer/image/15849327_1988/180/, Stand: 11.08.2020.

Schnitt E-E M 1. 200

Schnitt D-D M 1. 200

Ansicht Ost M 1. 200

Ansicht West M 1. 200

GSEducationalVersion

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